UCD9224 是一款多軌、多相同步降壓數(shù)字 PWM 控制器，專為非隔離式 DC/DC 電源應用而設計。該器件將用于 DC/DC 回路管理的專用電路與閃存和串行接口集成在一起，以支持可配置性、監(jiān)控和管理。

UCD9224 旨在為非隔離式 DC/DC 轉換器應用提供各種理想的功能，同時通過減少外部電路來最大限度地減少系統(tǒng)組件總數(shù)。該解決方案將多回路管理與排序、裕度、跟蹤和智能相位管理集成在一起，以優(yōu)化整體系統(tǒng)效率。此外，還支持環(huán)路補償和校準，無需添加外部元件。
*附件：數(shù)字 PWM 系統(tǒng)控制器 - UCD9224 數(shù)據(jù)表.pdf

為了便于配置器件，提供了 Texas Instruments Fusion Digital Power? Designer。這種基于 PC 的圖形用戶界面為設備提供了直觀的界面。該工具允許設計工程師為應用配置系統(tǒng)運行參數(shù)，將配置存儲到片上非易失性存儲器中，并觀察每個功率級輸出的頻域和時域仿真。

TI 還開發(fā)了多種互補的功率級解決方案，從 UCD7k 系列中的分立驅(qū)動器到 PTD 系列中經(jīng)過全面測試的動力總成模塊。這些解決方案旨在補充 UCD9k 系列系統(tǒng)電源控制器。

特性

• 完全可配置的多輸出和多相非隔離 DC/DC PWM 控制器
• 控制多達 2 個電壓軌和多達 4 個相位
• 支持高達 2MHz 的開關頻率和 250 ps 的占空比分辨率
• 高達 1mV 的閉環(huán)分辨率
• 硬件加速、3 極點/3 零點補償器，具有非線性增益，可改善瞬態(tài)性能
• 支持多種軟啟動和軟停止配置，包括預偏置啟動
• 支持電壓跟蹤、裕度調(diào)節(jié)和排序
• 支持多相功率級的電流和溫度平衡
• 支持多相功率級的相位增加/脫落
• 同步輸入/輸出引腳可調(diào)整多個 UCD92xx 器件之間的 DPWM 時鐘
• 電源參數(shù)的 12 位數(shù)字監(jiān)控，包括：
  • 輸入/輸出電流和電壓
  • 每個功率級的溫度
• 多級過流故障保護：
  • 外部電流故障輸入
  • 模擬比較器監(jiān)控電流感應電壓
  • 電流持續(xù)數(shù)字監(jiān)控
• 過壓和欠壓故障保護
• 過溫故障保護
• 具有糾錯碼 （ECC） 的增強型非易失性存儲器
• 該器件采用單電源供電，內(nèi)置穩(wěn)壓控制器，允許在較寬的電源電壓范圍內(nèi)工作
• 由 Fusion Digital Power Designer 提供支持，這是一款基于 PC 的全功能設計工具，用于仿真、配置和監(jiān)控電源性能
• 應用
  • 工業(yè)/ATE
  • 聯(lián)網(wǎng)設備
  • 電信設備
  • 服務器
  • 存儲系統(tǒng)
  • FPGA、DSP 和存儲能力

參數(shù)

方框圖

一、產(chǎn)品概述

• ?產(chǎn)品名稱?：UCD9224
• ?類型?：多軌、多相非隔離DC/DC PWM控制器
• ?特點?：
  • 可配置多達2個電壓軌和4個相位
  • 支持高達2MHz的開關頻率
  • 250ps占空比分辨率
  • 1mV閉環(huán)分辨率
  • 集成硬件加速的3極/3零補償器
  • 支持多種軟啟動和軟停止模式
  • 電壓跟蹤、裕量和排序功能
  • 支持相位添加/移除以優(yōu)化系統(tǒng)效率

二、封裝與引腳

• ?封裝類型?：48引腳QFN（RGZ）
• ?主要引腳功能?：
  • CS-xA：功率階段電流感應輸入
  • Vin/Iin：輸入電壓/電流感應
  • Vtrack：電壓跟蹤輸入
  • ADDR-x：地址感應輸入
  • EAPn/EANn：誤差放大器差分輸入
  • V33D/V33A：數(shù)字/模擬3.3V電源
  • BPCap：1.8V旁路電容連接
  • DPWM-xA：數(shù)字脈沖寬度調(diào)制器輸出
  • SRE-xA：同步整流器使能輸出
  • PMBus_Clock/Data/Alert/Cntl：PMBus接口
  • FLT-xA：外部故障輸入
  • SEQ-x：排序輸入/輸出
  • TMUX-x：溫度多路復用器選擇輸出
  • PGood：電源良好指示

三、電氣特性

• ?電源電壓?：3.3V（V33D/V33A）
• ?供電電流?：
  • V33A：8mA至15mA
  • V33D：42mA至55mA（配置閃存時）
• ?ADC特性?：
  • 分辨率：12位
  • 采樣率：260ksps
• ?PWM特性?：
  • 分辨率：12位
  • 開關頻率：最高2MHz

四、功能特點

• ?多軌多相控制?：支持多達2個電壓軌和4個相位，每個電壓軌可獨立配置
• ?高精度監(jiān)測?：12位ADC實時監(jiān)測輸入/輸出電壓、電流、溫度等參數(shù)
• ?靈活的配置與監(jiān)控?：通過PMBus接口進行配置和監(jiān)控，支持多種保護和控制功能
• ?硬件加速補償器?：集成3極/3零補償器，提高瞬態(tài)響應性能
• ?同步與排序?：支持相位同步和靈活的電壓軌排序功能
• ?故障檢測與保護?：具有硬件故障檢測電路，快速響應過壓、過流、過溫等故障

五、應用信息

• ?推薦應用?：工業(yè)/ATE設備、網(wǎng)絡設備、服務器、存儲設備、FPGA/DSP和內(nèi)存電源等
• ?布局與散熱?：強調(diào)關鍵信號的布局和散熱設計，以確保最佳性能和可靠性